Baader Schmalband- bzw. Linienfilter – warum?

narrowband_filtersetEine kurze Einführung in die Funktion von Schmalbandfiltern.

Diese sog. "Linienfilter" haben die CCD-Astrofotografie für "Amateurastronomen" in den vergangenen zehn Jahren in unglaublicher Weise revolutioniert. Zum Erstenmal wurde es für kleine Fernrohre möglich, selbst bei extrem aufgehelltem Stadthimmel sehr schwache Emissionsnebel - und generell die uns im Universum umgebende unglaubliche Vielfalt von farbigen "Nebelgebieten" - in stundenlanger Belichtungszeit und durch Kombination der Belichtungszeiten von jeder einzelnen Farbe der verschiedenen Emissionslinien - regelrecht "zum Leuchten zu bringen" - selbst schwächste Nebelausläufer waren plötzlich trotz stark lichtverschmutztem Himmel registrierbar.

Auf diese Weise können plötzlich kleinste Amateurteleskope ohne jede zeitliche Begrenzung nur noch das wirkliche Licht von Nebelgebieten sammeln und auf diese Weise Bildergebnisse bringen, die sonst nur Teleskopen mit mehreren Metern lichtsammelnder Fläche vorbehalten waren.

Durch die schmale spektrale Halbwertsbreite solcher Filter wird nur das Licht welches diese Nebelgebiete aussenden, sogar aus einem durch Stadtlicht und Sternenlicht aufgehellten Himmelshintergrund, regelrecht "ausgestanzt". Die Sterne, welche sonst das Licht der Nebelgebiete völlig überstrahlen würden, bleiben plötzlich winzig klein – bzw. sie blähen sich vor allem auch nachher, bei der endgültigen "Bildverarbeitung" des Nebelbildes, nicht auf! Dadurch gelingen heute Farbkomposits (die ja nur aus den in vielen Stunden gesammelten Photonen bestehen) plötzlich wesentlich besser, man kann sogar zum Schluss mit einer ungefilterten Aufnahme (natürlich durch ein sogenanntes L-Filter) den realen Sternhimmel gut hinzufügen.

Auch Fehlfarben und Artefakte der Sterne werden erst durch solche Linienfilter stark reduziert, sogar die hellsten Sterne erzeugen plötzlich keine extrem störenden Reflexe und Halos mehr. Diese Reflexfreiheit gelingt jedoch nur bei einem sehr aufwändigen Aufbau der vielen Vergütungsschichten, aus welchen ein solches Linienfilter bestehen muss, um alles unerwünschte Licht zurückzureflektieren und nur den sehr engen, gewünschten Spektralbereich durchzulassen. Ein solcher Filter-Schichtaufbau ist extrem komplex und es gibt dabei sehr grosse Qualitätsunterschiede - was besonders auch von der Qualität und Reinheit und der Seltenheit der verwendeten Beschichtungsmaterialien aus sog. "seltenen Erden" abhängt.

Frühere Nebelfilter waren sog. "Single-Cavity-Filter"(viele Billigfilter sind es immer noch..). Ein solches Filter hatte nur einen winzigen Bereich mit maximalem spektralem Durchlass und ist dadurch nur für ein bestimmtes Öffnungsverhältnis (meißtens f/10) verwendbar. Baader-Linienfilter sind durchweg Dual-Cavity-, bzw, sogar Tripple-Cavity-Filter und haben im Transmissionsmaximum ein breites Plateau, wodurch sie für einen wesentlich breiteren Bereich von Teleskop-Öffnungsverhältnissen ohne Transmissionsverlust und mit besten Signal-/Rauschverhältnis nutzbar sind.

narrowband_filterkurveMechanische Eigenschaften

  • Die einzigen Filter mit homofokal planpolierten Substraten. Jedes einzelne Filter wird auf ¼ Wellenlänge feinoptisch poliert.
  • Baader Linienfilter werden einzeln hartbeschichtet. Die Einzelfilter werden nicht wie üblich aus großen Platten ausgebohrt. Ausgebohrte Filter weisen am Rand in der Vergütungsschicht Mikrorisse auf, welche durch Kapillarwirkung dazu neigen, Feuchtigkeit aufzunehmen.
  • Alle Baader-Filter haben durch Einzelbeschichtung versiegelte Vergütungsränder, ein Eindringen von Feuchtigkeit ist dadurch unmöglich.
  • Baader-Filter wurden bei Langzeit-Ageing-Tests (u.a. bei B+W Filter/Schneider Kreuznach) eine Stunde lang in Wasser gekocht und blieben im Gegensatz zu ausgebohrten Filtern völlig unversehrt.
  • Kratzfeste Hartvergütungen von Baader-Filtern können beliebig oft gereinigt werden – vorzugsweise mit Baader Optical Wonder-Reinigungsflüssigkeit.

Optische Eigenschaften

  • Sehr geringe Halo- und Reflexionsneigung – im Vergleich zu konkurrierenden Linienfiltern.
  • Ausgewogene Empfindlichkeit und hervorragende Abstimmung auf die übliche CCD-Charakteristik ermöglicht in den O III- und S II-Linien Aufnahmen mit nahezu gleicher Belichtungszeit – überaus wichtig für automatisierte Reihenaufnahmen. Der H-Alpha-Farbkanal muss ohnehin je nach Wahl des Teleskops und des erzielbaren Kontrasts möglichst engbandig gewählt werden.
  • Maximaler Farbkontrast für jeden der vier Farbkanäle durch extrem steile Flanken und geringste Seitenmaxima bei allen Transmissionskurven.
  • Dual-Cavity-Design - für Anwendbarkeit über einen breiten Brennweitenbereich von f/10 bis f/3.
  • Die O-III- und H-Beta-Emissionslinien sind sauber voneinander getrennt es gibt kein Übersprechen und keine Farbverfälschung – für höchste DeepSky-Quantenausbeute.
  • Sowohl fotografisch als auch visuell erscheinen die Sterne durch jedes der Baader-Linienfilter nicht als vielfarbige "Misthaufen", da jedes Filter ausschliesslich das Licht der jeweiligen Emissionslinie passieren lässt. In diesem Zusammenhang empfiehlt sich ein aufmerksamer Vergleich der von den diversen Herstellern veröffentlichten Transmissionsdatenblätter. In allen Baader-Filterkurven wird stets der gesamte Spektralbereich dargestellt den ein moderner CCD-Chip üblicherweise darstellen kann (von 300 bis mindestens 1200 nm). Man erkennt auf diese Weise, ob der angebotene Filter unerwünschte Schwachstellen in der spektralen Blockung hat. Viele Hersteller zeigen nur den Spektralbereich um den Filter herum und "verschweigen" dadurch dass ihr Filter sog. "Nebenmaxima" (= Löcher in Lichtunterdrückung) aufweist, welche den Kontrast und die Sauberkeit in der Wiedergabe der Sternfarben empfindlich mindern.
  • Das 35 nm H-alpha Filter ist so abgestimmt dass es für Interline-CCD-Kameras die gleiche Belichtungszeit bringt wie ein 7 nm H-alpha-filter an Full-Frame-CCD-Kameras. So kann man für die verschiedenen CCD-Kameras den jeweils am besten abgestimmten H-Alpha-Filter auswählen, 3.5nm oder 7nm oder 35nm.
  • Besonders alle H-Beta,O-III und beide breiteren H-Alpha-Filter(7nm und 35 nm) sind auch hervorragend als visuelle Kontrastfilter geeignet. An Teleskopen mit grösserer Öffnung über 250 mm treten Nebelgebiete sehr stark vor dem Sternhintergrund hervor. Die Sterne erscheinen drastisch gedämpft - ebenso wie die in Städten übliche Himmelsverschmutzung.